Dise O De Desarenadores

XXIII C ON G R E S O N A C I O N A L

AMH

DE

H I D R Á U LI C A

PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014

AMH

CRITERIOS DE DISEÑO DE DESARENADORES EN OBRAS DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA
Zetina Domínguez Gilberto
Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva, Cuernavaca, Morelos,
México. CP 62270
gilberto.zetina@cfe.gob.mx
Introducción
Uno de los problemas máspalpables en las obras hidráulicas
ha sido el acumulamiento de las partículas sólidas
provenientes de la erosión del mismo cauce o de la cuenca
originando entre otros aspectos, el depósito de materiales en
los embalses de las Presas y en aquellos sitios con baja
velocidad, que se hace necesaria una limpieza periódica, con
las consecuentes interrupciones en el servicio y el costo en sumantenimiento. Problemas que se presentan con mayor
frecuencia durante la época de avenidas, al incrementarse el
gasto sólido y desechos en la corriente natural.
La captación, integrada por los desarenadores con canal de
descarga al cauce eliminaría una parte del sedimento
transportado por el flujo. Este artículo presenta una revisión de
la metodología de diseño de algunos tipos de desarenadores,
paraposteriormente hacer una nueva propuesta, mediante la
modelación física.

Planteamiento del problema
Las variaciones en el régimen de los ríos, en los niveles de
embalses y en los materiales transportados, ocasiona ciertas
dificultades; se forman deltas a cada nivel, se cortan a otro
nivel inferior y se vuelven a depositar más adelante.
La sedimentación inevitable de los embalses ocasiona unadisminución progresiva de su capacidad y por ende de su vida
útil. Esta situación afecta de manera directa el suministro de
los servicios completos para los cuales fue diseñado. Ante tal
situación se hace necesario como una alternativa la
implantación de desarenadores más eficientes para el desalojo
de los materiales depositados.

Descripción general de los desarenadores
Se llama desarenador a una obrahidráulica que sirve para
separar y remover el material sólido que lleva el agua de un
canal. Los desarenadores cumplen una función muy
importante y por esto, salvo casos especiales de aguas muy
limpias, debe considerárseles como obras indispensables
dentro de los proyectos de utilización de recursos hidráulicos.
El desarenador normalmente es un canal a cielo abierto o
conductos cerrados como túneles ypueden ser o no ser
equipados con mecanismos. Como se mencionará más
adelante, sólo se equipan los desarenadores con aireación con
movimiento en espiral. En casi todo el mundo son más
recomendados los de canal a cielo abierto, de sección
cuadrada o rectangular. Este tipo de sección cuenta con la
ventaja de poder ser operado con compuertas radiales o
agujas, las cuales permiten la liberación delmaterial
depositado con cierta carga de agua; además, para su

operación cuenta con una mayor área para la extracción del
material depositado en el embalse. Por otra parte es necesario
que para su ubicación se consideren los aspectos topográficos
aguas arriba y abajo. Lo anterior ocasiona que este tipo de
obras sean más complicadas en la mayoría de los casos, pues
implica grandes inversiones y laposibilidad de bajar la
producción de la presa para la que fue construida. En el caso
particular de las centrales hidroeléctricas, si el desarenador no
tiene la eficiencia requerida genera desgaste acelerado de las
turbinas; en otros casos ocasiona obstrucción de sistemas de
riego tecnificado, erosión de estructuras hidráulicas
posteriores al desarenador, reducción de la capacidad de los
canales conel consecuente riesgo de inundación (debido a los
grandes volúmenes de sedimentos depositados en el fondo),
imposibilidad del consumo directo del agua, entre otros.

El fenómeno del transporte de sedimentos
Los grandes desarrollos hidroenergéticos que se programan en
el país, así como las estructuras hidráulicas que hay que
construir, exigen una evaluación previa de su factibilidad
técnica y...